Galvenā atšķirība - filtrēšana vs centrifugēšana
Pirms pārejam pie padziļinātas atšķirības starp filtrēšanu un centrifugēšanu, divu atdalīšanas paņēmienu analīzes, vispirms apskatīsim, kas ir atdalīšanas paņēmiens. Bioloģiskajā zinātnē un inženierzinātnēs tiek izmantota atdalīšanas tehnika, lai izolētu vēlamo sastāvdaļu no maisījuma. Šī ir masas pārneses parādība, kas pārveido sastāvdaļu maisījumu divās vai vairākās atšķirīgās daļās. Maisījumu atdalīšana ir atkarīga no ķīmisko īpašību vai fizikālo īpašību, piemēram, masas, blīvuma, lieluma, formas vai ķīmiskās afinitātes atšķirībām starp maisījuma sastāvdaļām. Atdalīšanas paņēmieni bieži tiek kategorizēti pēc īpašajām atšķirībām, kuras viņi izmanto, lai panāktu nošķiršanu. Filtrēšana un centrifugēšana ir parasti izmantotās atdalīšanas metodes, kuru pamatā ir tikai vēlamo daļiņu fiziskā kustība. Galvenā atšķirība starp filtrēšanu un centrifugēšanu ir izmantotajā spēkā un metodē. Filtrējot bieži izmanto sijāšanas paņēmienu, lai ar gravitācijas palīdzību noslogotu / noņemtu sārņus vai nevēlamus materiālus. To var panākt ar fiziskām barjerām, piemēram, nesējiem, membrānām vai sietiem. Centrifugēšana izmanto centrbēdzes spēku, lai atdalītu vēlamos savienojumus un daļiņas, pamatojoties uz molekulmasu. Šajā atdalīšanā izmanto centrifūgas mašīnu. Blīvāki savienojumi pāriet uz centrifūgas ārpusi, un tos var no turienes noņemt. Šajā rakstā sīkāk aprakstīsim atšķirības starp filtrēšanu un centrifugēšanu. Filtrējot bieži izmanto sijāšanas paņēmienu, lai ar gravitācijas palīdzību noslogotu / noņemtu sārņus vai nevēlamus materiālus. To var panākt ar fiziskām barjerām, piemēram, barotnēm, membrānām vai sietiem. Centrifugēšana izmanto centrbēdzes spēku, lai atdalītu vēlamos savienojumus un daļiņas, pamatojoties uz molekulmasu. Šajā atdalīšanā izmanto centrifūgas mašīnu. Blīvāki savienojumi pāriet uz centrifūgas ārpusi, un tos var no turienes noņemt. Šajā rakstā sīkāk aprakstīsim atšķirības starp filtrēšanu un centrifugēšanu. Filtrējot bieži izmanto sijāšanas paņēmienu, lai ar gravitācijas palīdzību noslogotu / noņemtu piesārņotājus vai nevēlamus materiālus. To var panākt ar fiziskām barjerām, piemēram, nesējiem, membrānām vai sietiem. Centrifugēšana izmanto centrbēdzes spēku, lai atdalītu vēlamos savienojumus un daļiņas, pamatojoties uz molekulmasu. Šajā atdalīšanā izmanto centrifūgas mašīnu. Blīvāki savienojumi pāriet uz centrifūgas ārpusi, un tos var no turienes noņemt. Šajā rakstā sīkāk aprakstīsim atšķirības starp filtrēšanu un centrifugēšanu. Blīvāki savienojumi pāriet uz centrifūgas ārpusi, un tos var no turienes noņemt. Šajā rakstā sīkāk aprakstīsim atšķirības starp filtrēšanu un centrifugēšanu. Blīvāki savienojumi pāriet uz centrifūgas ārpusi, un tos var no turienes noņemt. Šajā rakstā sīkāk aprakstīsim atšķirības starp filtrēšanu un centrifugēšanu.
Kas ir filtrēšana?
Filtrēšanu izmanto, lai atdalītu vēlamās daļiņas vai sastāvdaļas maisījumā vai suspensijā. Atkarībā no pielietojuma, izmantojot filtrēšanas paņēmienu, var izolēt vienu vai vairākus ieinteresētos komponentus. Tā ir fizikāla atdalīšanas metode, un ķīmijā, pārtikas zinātnē un inženierzinātnēs ir ļoti svarīgi atdalīt dažāda ķīmiskā sastāva materiālus vai attīrīt savienojumus. Filtrēšanas laikā atdalīšana notiek ar vienu vai vairākiem perforētiem slāņiem. Filtrējot tiek saglabātas daļiņas, kas ir pārāk lielas, lai izietu caur perforētā slāņa caurumiem. Tad lielas daļiņas var veidot atlikumu vai kūku slāni filtra augšpusē un arī bloķēt filtra sietu, neļaujot šķidruma fāzei šķērsot filtru.
1. attēls: vienkāršas filtrēšanas ilustrācija.
Kas ir centrifugēšana?
Centrifugēšana ir process, kurā centrifūgas mašīnu izmanto, lai atdalītu vēlamās sarežģītā šķidruma maisījuma / vircas sastāvdaļas. Centrifugēšanas rezultātā nogulsnes ātrāk un pilnīgāk tiek savāktas uz centrifūgas mēģenes dibena. Atlikušo šķidrumu sauc par supernatantu. Pēc tam šo supernatantu vai nu ātri pārnes no mēģenes, netraucējot nogulsnes, vai arī noņem, izmantojot Pasteur pipeti. Daļiņas, kas izgulsnējas centrifugējot, ir atkarīgas no centrbēdzes paātrinājuma, daļiņu lieluma un formas, esošo cieto vielu tilpuma daļas, daļiņas un šķidruma blīvuma starpības un viskozitātes.
2. attēls: Centrifugēšanas procesa ilustrācija
Kāda ir atšķirība starp filtrēšanu un centrifugēšanu?
Filtrēšanas un centrifugēšanas definīcija
Filtrēšana: darbība vai process, kā no šķidruma noņemt kaut ko nevēlamu.
Centrifugēšana: šķīduma vai maisījuma vieglāku daļu atdalīšanas process.
Filtrēšanas un centrifugēšanas raksturojums
Filtrēšanai un centrifugēšanai var būt ievērojami atšķirīgas īpašības, un tās var iedalīt nākamajās apakšgrupās;
Izmantotais spēks
Filtrēšana: Filtrēšanā tiek izmantots gravitācijas spēks.
Centrifugēšana: centrbēdzes spēku izmanto centrifugēšanā.
Aprīkojums
Filtrēšana: Var izmantot sietus vai perforētu slāni, sietu vai barotni, vai fizisku membrānu, vai filtru piltuvi vai to kombinācijas. Filtrēšanai var izmantot dažus filtru palīglīdzekļus. Tie parasti ir nesaspiežama diatomīta zeme vai silīcija dioksīds.
Centrifugēšana: tiek izmantotas centrifūgas iekārtas un centrifūgas caurules.
Darbības metode
Filtrēšana: lielas maisījuma daļiņas nevar iziet caur filtra sietu / perforētu struktūru, kamēr šķidrums un mazas daļiņas nokļūst smaguma spēka ietekmē, kļūstot par filtrātu (1. attēls)
Centrifugēšana: Šķīduma maisījumu centrifugē, lai smagāku / blīvāku cieto vielu virzītu uz leju, kur tas bieži rada stingru kūku. Šķidrumu virs šī kūka var noņemt vai dekantēt. Šī metode ir īpaši noderīga, lai atdalītu cietās daļiņas, kas slikti filtrējas (piemēram, želatīniskas vai smalkas daļiņas). (2. attēls)
Veidi
Filtrēšana: Ir trīs filtrēšanas paņēmieni, kuru pamatā ir paredzamais rezultāts, kas pazīstams kā karstā, aukstā un vakuuma filtrēšana. Karsto filtrēšanas paņēmienu galvenokārt izmanto, lai atdalītu cietās vielas no karstā šķīduma. To lieto, lai izvairītos no kristālu veidošanās filtru piltuvē, kas nonāk saskarē ar šķīdumu. Aukstā filtrēšanas metodi galvenokārt izmanto, lai ātri atdzesētu kristalizējamo šķīdumu. Šīs metodes rezultātā attīstās ļoti mazi kristāli, kas pretojas lielo kristālu iegūšanai, lēnām atdzesējot šķīdumu līdz istabas temperatūrai. Vakuuma filtrēšanas metodi galvenokārt izmanto nelielai šķīduma partijai, lai ātri izžūtu mazus kristālus. Šī ir visefektīvākā filtrēšanas tehnika salīdzinājumā ar karstu un vēsu filtrēšanu.
Centrifugēšana: Ir trīs centrifugēšanas paņēmieni, proti, mikrocentrifūgas, ātrgaitas centrifūgas un īpaši centrifugēšanas. Mikrocentrifūgu bieži izmanto pētniecības darbībās, lai apstrādātu nelielu daudzumu bioloģisko molekulu. Šī mašīna ir pietiekami maza, lai to varētu piestiprināt pie galda. Ātrgaitas centrifūgas var apstrādāt lielākus paraugu apjomus, un tās galvenokārt izmanto liela mēroga rūpnieciskām vajadzībām. Ultra-centrifugēšanu galvenokārt izmanto pētniecības nolūkos, piemēram, bioloģisko daļiņu īpašību izpētei. Tā ir visefektīvākā atdalīšanas metode salīdzinājumā ar mikrocentrifūgām un ātrgaitas centrifūgām.
Mērķis
Filtrēšana: Filtrēšanas galvenais mērķis ir iegūt vēlamo rezultātu, noņemot piemaisījumus no maisījuma vai cieto vielu izolēšanai no maisījuma.
Centrifugēšana: Centrifugēšanas galvenais mērķis ir cieto vielu izolēšana no šķīduma.
Efektivitāte
Filtrēšana: Vienkāršām filtrēšanas metodēm var būt vajadzīgs daudz laika, lai atdalītu vēlamo materiālu, kā rezultātā filtrēšana ir mazāk efektīva nekā centrifugēšana.
Centrifugēšana: atdalīšana notiek ļoti ātri, salīdzinot ar filtrēšanas paņēmieniem. Tāpēc centrifugēšana ir efektīvāka nekā filtrēšana.
Trūkumi
Filtrēšana: Ja filtrē ļoti nelielu daudzumu šķīduma, lielāko daļu šī šķīduma var absorbēt filtrēšanas vide. Maisījumi, kas satur želatīniskas vai smalkas daļiņas, labi nefiltrējas. Tādēļ šo maisījumu atdalīšanai var izmantot centrifugēšanu.
Centrifugēšana: Šī metode prasa zinātību un elektrību, salīdzinot ar filtrēšanas paņēmieniem.
Izmaksas
Filtrēšana: Izmaksas ir atkarīgas no filtrēšanas procesa sarežģītības, un parasti vienkāršām filtrēšanas metodēm nav nepieciešama elektrība, kā arī apmācītām personām. Tāpēc saistītās izmaksas, salīdzinot ar centrifugēšanu, var būt zemas.
Centrifugēšana: izmaksas ir augstas, salīdzinot ar vienkāršu filtrēšanas tehniku, jo centrifūgai nepieciešama elektrība, kā arī apmācītiem tehniķiem.
Pieteikumi
Filtrēšana: kafijas filtrs, ūdens filtrs, krāsns filtrs daļiņu noņemšanai, pneimatiskajās transportēšanas sistēmās tiek izmantoti filtri, laboratorijā filtrēšanai tiek izmantota stikla piltuve, Buchner piltuve vai saķepināta stikla piltuve. Cilvēka nierēs tiek veikta nieru filtrēšana, lai filtrētu asinis un selektīvi absorbētu daudzus organismam vitāli svarīgus elementus homeostāzes uzturēšanai.
Centrifugēšana: Viens no visizplatītākajiem lietojumiem ir notekūdeņu dūņu apstrāde, kur cieto vielu atdala no ļoti koncentrētām suspensijām. Centrifugēšanu izmanto arī urāna bagātināšanas procesā. Papildus tam šo metodi izmanto bioloģiskajos pētījumos, lai no maisījuma izolētu vēlamo cieto vai šķidrumu. Turklāt centrifugēšanu izmanto tauku atdalīšanai no piena, lai iegūtu vājpienu, skaidrotu un stabilizētu vīnu un atdalītu urīna sastāvdaļas un asins elementus kriminālistikas un medicīnas pētījumu laboratorijās.
Visbeidzot, filtrēšana un centrifugēšana ir dažādas atdalīšanas metodes, un galvenā atšķirība starp tām ir izmantotais spēks un atdalīšanas aprīkojums. Rezultātā tiem var būt būtiski atšķirīgi lietojumi.
